牛文學,賀 丹,劉志強,李 盼,趙永來
職業本科新能源汽車工程技術專業智能網聯汽車實訓室建設初探
牛文學,賀 丹,劉志強,李 盼,趙永來
(內蒙古農業大學 職業技術學院,內蒙古 包頭 014109)
為進一步完善教學體系,發展本科層次的職業教育,院校應把職業教育作為類型教育的重要舉措。職業本科新能源汽車工程技術專業建設,除了理論專業的教學外,更加注重的是職業技能培養。學生培養主要依托新能源汽車實訓基地,特別是智能網聯汽車實訓室建設,為培養學生的實踐操作能力,提升學生的核心競爭力提供硬件保障。文章對職業本科新能源汽車工程技術專業智能網聯汽車實訓室建設進行初步探索,給出了高水平實訓基地建設方案,為職業本科院校在新形勢下建設高水平實訓基地提供一定參考。
新能源汽車工程技術專業;職業本科;智能網聯;實訓室;建設方案
習近平總書記對職業教育工作作出的重要指示,在全面建設社會主義現代化國家新征程中,職業教育前途廣闊、大有可為。要堅持黨的領導,堅持正確辦學方向,堅持立德樹人,優化職業教育類型定位,深化產教融合、校企合作,深入推進育人方式、辦學模式、管理體制、保障機制改革,穩步發展職業本科教育,建設一批高水平職業院校和專業,推動職普融通,增強職業教育適應性,加快構建現代職業教育體系,培養更多高素質技術技能人才、能工巧匠、大國工匠[1]。這是國家對職業教育未來走向至關重要的一個戰略性的指導方針,一個方向性的頂層設計。國家高度重視職業教育發展,先后出臺《國務院關于加快發展現代職業教育的決定》《國家職業教育改革實施方案》等一系列促進職業教育發展的政策文件[2],十一部委《智能汽車創新發展戰略》、國務院《交通強國建設綱要》等重大政策發布,5G帶來10倍性能提升服務高級無人駕駛[3]。
內蒙古農業大學職業技術學院立足內蒙古,以職業本科教育為主體,以專業學位研究生教育為引領,聯動中職,構建高職專科、職業本科、專業學位研究生全層次職業教育體系。為建設成為職業教育體系優勢突出、專業特色鮮明、產教融合緊密、辦學格局多元的現代高水平職業院校提供硬件保障,職業本科汽車制造類專業校內實訓基地建設已經提到學校建設的重大事項。
目前全球智能網聯汽車發展已經形成了共識,在自動駕駛和無人駕駛技術不斷完善的基礎上,物聯網技術也在汽車生產制造中不斷滲透,前者讓汽車智能化,后者讓汽車與萬物互聯,結合起來就是智能網聯汽車,未來的汽車都是行駛在信息高速公路上的交通工具。
對應智能交通的逐步發展,未來的汽車產業將從原本的垂直線型產業價值鏈發展成為交叉網狀的出行生態圈,相應的人才需求也發生了質的改變。人才需求從傳統汽車人才向智能網聯汽車人才需求轉變,需要專業的培訓使傳統汽車人才向智能網聯汽車過渡,實現單一領域向交叉學科領域過渡,如圖1所示。

圖1 職業教育變革轉型發展圖
在未來智能網聯的時代特點下,汽車人才的需求不斷外延擴大,技術類人才的工作內容變得更加多樣化,過去汽車產業人才的核心職能是進行汽車產品和配套的設計、研發及改進,主要圍繞動力總成、底盤、車身及汽車電子電器進行研究。未來,汽車人才的轉型將聚焦在新能源汽車技術和以自動駕駛、人工智能、車聯網以及車載信息娛樂系統的開發。同時營銷服務類人才也將從車輛及配件銷售轉向服務平臺管理、監控和維護,同時需具備汽車大數據收集、處理和分析的能力。全球車聯網產業進入快速發展階段,信息化、智能化引領,全球車聯網服務需求逐漸加大。目前中國、俄羅斯、西歐和北美等國家和地區70 %以上的新組裝車輛都已配備互聯網接口。車聯網產業鏈條長、產業角色豐富,從上游到下游涵蓋制造業和服務業兩大領域。
教育部等6部委公布的《緊缺人才報告》數據:我國智能網聯汽車高技能人才缺口為每年10萬人左右,并且相關人才需求數量將隨著智能網聯汽車技術的飛速發展呈現井噴式增長。按照汽車工業發達國家慣例,汽車產能與汽車制造從業人員比例為1:0.6,汽車保有量與直接從事汽車技術服務的人員比例約為30:1。按照這個標準,截止2016年底,我國新能源汽車保有量近85萬輛,新能源汽車技術服務從業人員應不低于2.8人。至2020 年,我國新能源汽車保有量達到500萬輛,新能源汽車專業從業人員需要增加至16萬人,已經超過現有的人才供給能力,對于新能源汽車中需掌握智能網聯技術的從業人員,崗位技能要求典型工作任務如表1所示[4]。

表1 從業人員崗位技能要求表
職業本科新能源汽車工程技術專業需掌握扎實的科學文化基礎和新能源汽車構造與汽車理論、機械設計與制造技術、電子電氣與自動控制等知識,具備新能源汽車整車及零部件設計、測試與制造工藝開發、工程軟件應用等能力,具有工匠精神和信息素養,能夠從事新能源汽車整車、零部件及其配套設施的電子電氣系統設計與調試、機械系統設計與改進、產品性能測試與評估、制造工藝設計與優化、生產現場管理與技術服務等工作的高層次技術技能人才。

表2 智能網聯汽車課程體系
智能網聯汽車方向課程體系建設包括智能網聯汽車的主要知識、技能及其教學方法、實訓工單等,這些都將遵守企業實際生產的技術和安全規范。同時,合作企業協助院校制訂配套的課程體系,合作企業與院校一起,對該課程體系進行持續創新,框架如表2所示。
校企雙方共同努力,完善在線培訓平臺,不斷更新和完善教學資源包,包括教學大綱、教案、教學環境設計方案、教材、師資培訓方案等,能夠更好地輔助學校老師開展專業課程教學[5-7]。
2.2.1建設要求
智能網聯汽車教學涉及多方面技術的融合,實訓條件主要基于智能網聯“感知、決策和控制”三項關鍵智能技術進行建設,結合學校專業整體建設規劃、實訓場地和條件、建設資金投入等情況,分批次進行實訓條件建設。以崗位技能人才培養為宗旨,理論聯系實踐,實踐聯系項目,既可滿足日常教學要求,同時注重項目實踐與操作,能夠將汽車智能網聯新技術真正融會貫通到實際應用中。解決方案主要培養學生合理的知識結構、具備扎實的汽車電子技術、現代傳感器和無線網絡技術、計算機技術、系統工程等基礎理論,以及培養學生智能網聯汽車技術的應用、智能終端設備的測試、裝調、運維等職業能力,建設一個集教學、實訓、創新和演示功能于一體的教學實訓中心[8]。
2.2.2場地設計
基于智能網聯汽車人才培養體系,結合智能網聯汽車領域關鍵技術,智能網聯汽車專業實訓體系建設主要配置5G+車路云協同實訓區、智能網聯汽車調裝實訓區、智能駕駛傳感器實訓區、線控底盤技術實訓區、理實一體化教學功能區、車路云技術文化展示區等6大實訓室,按照智能網聯汽車技術的各個分支領域來建設,總面積 1 000 m2~2 000 m2,可進行各種傳感器、定位技術、網絡通信、設備安裝運維以及各類場景應用的教育教學實訓[9]。實訓室總體建設規劃如圖2所示。
運維中心以平行駕駛員崗位為基礎,配合無人車交付和運維業務,發現車輛處于危險時,平行駕駛員進入接管狀態,由駕駛員控制車輛,并駛出危險區。實時展示無人車在業務運營過程中的狀態數據,包括實時路況、實時車輛狀態、問題預警、報警處理等相關信息。

圖2 實訓室建設規劃圖
2.3.1場地要求
備件倉庫,20平米的獨立空間,5個交付區域和運維人員辦公位,最好與備件倉庫相鄰;15平米空間,桌子1 400 mm×700 mm以上尺寸;椅子不能使用滑輪式轉椅,其他只要舒適即可;網絡30個工位需要不低于300 M的專線寬帶;電源每個工位不低于600 W的額定功率;平行駕駛員中心,下一步根據各區域業務情況進行設置,從一期規劃城市里面選擇,如果設置的話,需要30個工位空間,工位要求與第2點一致;室外兩輛備用整車停放空間,單車空間2 m×4 m,可露天、搭建遮陽棚或雨棚[10]。
2.3.2人員配備
校企共建創新創業培育與孵化基地,結合學生的特長,依托基地開展無人車運維工程師、無人車平行駕駛員、無人車交付工程師等相關培訓業務。
為了應對車路云技術相關產業規模的持續擴充,解決車路云技術企業快速發展與人才儲備明顯滯后的矛盾,企業擬通過校企深度合作模式,開拓人才培養路徑,培養滿足企業實際需求的高技能復合型人才。校企共建實訓室致力打造集教學、實訓、體驗、培訓、競技、評價等于一體的車路云技術高技能專業人才培養平臺,為車路云技術企業全產業鏈所需的生產、裝配、檢測、維修、營銷、服務等各個領域輸出高素質的技能型人才,服務產業高速發展。以行業對畢業生實踐技能的要求作為出發點,使學生在學校就可模擬企業真實工作環境,演練與企業生產實踐同步的實訓設備,完成各類企業典型工作任務,解決企業實際工作中的常見問題,實現企業新技術、新工藝、新規范與學校教學的同步,完成學校日常教學與現實的生產、運營、管理、維護及相關行業各崗位工作的全面對接;創新人才培養平臺,為學生創新技能的挖掘提供機遇和技術支持;同時,通過企業實習、訂單培養等形式拓寬學生的就業渠道、提升學生的就業率,也為企業發展提供大量的技能人才[11]。如表3所示。

表3 人員配備需求表
作為國內車路云技術的龍頭企業,無人車的設計制造、裝配調試、檢測維修、銷售服務以及物流倉儲、貨物運輸、運營管理等都需要大量人才。校企合作在基本方案基礎上探索符合當地人才培養需求的新模式,行業企業學校三方共同修訂人才培養方案,充分對接企業工作流程、崗位技能標準,使理論知識與技術技能相結合,搭建情景式崗位工作環境,使教學內容與工作崗位無縫對接。對學生而言,在校學習的實訓項目與工作崗位完全貼合,學生能夠熟練掌握智能網聯汽車行業的職業技能,具有崗位實際工作能力,適應社會環境,減輕就業壓力;對學校而言,人才培養模式與企業人才需求相符,可大幅提高學生就業競爭力,提升就業率。
校企共同制訂專業建設方案,既可以滿足車路云技術相關專業的教學需要,也適用于自身需求對現有專業進行升級改造。專業課包括智能網聯汽車技術概論、智能網聯汽車傳感器與駕駛輔助、智能網聯汽車通信與網絡技術、智能網聯汽車裝配與調試、智能網聯汽車故障診斷與排除、智能網聯汽車仿真測試與平行駕駛。
企業向合作學校提供大量基礎教學資料,包括技術資料、教學車輛、維修檢測工具等。教學技術資料包含大量的教學視頻、教學動畫、模擬仿真系統。教學車輛及設備包括結構認知類總成零部件、環境感知傳感器、改裝用實車和商業場景應用配套。
對于車路云技術師資力量的培養,師資培訓內容涵蓋智能網聯汽車基礎技術、運行檢查與維護、運營管理與遠程接管、感知傳感器更換與標定、自動駕駛功能開發等,滿足不同層級需求。對不同崗位的教師,制訂有針對性的系統化培訓方案,面向青年教師、骨干教師以及專業負責人,從課程教學、課程開發、專業建設等方面提供多層級培訓。
為更好地整合資源,建設有基礎、有特色、有內涵的校企合作項目,校企共同規劃建設智能網聯汽車沉浸式理實一體化教學空間,根據學校場地提供規劃與設計方案,確保理實一體化+虛實一體化的教學順利實施,打造具有地方特色的專業及文化環境。
學校招收校企合作定向班,增加學校的招生人數,隨著車路云技術的迅猛發展,預計每年招收的校企合作定向班學生人數不超過20人。通過合作企業的輔導,按照企業崗位標準培養適應崗位需求的后備人才,滿足智能網聯汽車企業對人才的需求。合作企業每年將推薦10名畢業生到人工智能、智能網聯汽車相關的車企,智能設備生產制造企業,物流管理服務企業,智能設備配件企業等相關企業中,對于學校培養的學生提供就業渠道的優先機會。
車路云技術在不斷發展,先進的技術不斷融入到智能網聯汽車中。這就需要建立新技術、新工藝持續培訓的渠道。建立產業學院校企合作基地,由企業對當地車路云技術企業從業人員、當地開辦智能網聯汽車專業的教師同步進行新技術的培訓。第一年至少進行一次車路云技術培訓及學生培訓,均不少于40課時、至少進行一次企業參觀,促進專業成型與建設。第二年至少進行一次車路云技術培訓、一次汽車類專業“雙師型”教師專業技能培訓、一次企業參觀,促進專業特色建設和教學創新團隊建設。第三年至少進行一次“雙師型”教師專業技能培訓,深入落實校本課程和資源庫建設校企合作項目,提升專業建設品質,申請精品課程和國家教學資源庫[12]。
滿足車路云技術企業從業人員需進行等級考試的需求,對車路云技術企業工作崗位按照新能源崗位標準進行等級劃分。學校充分憑借校企合作的設施、設備、考核體系、技術優勢等,成為車路云技術企業從業人員及再就業人員的等級考試再培訓基地。待實訓基地建設完成后,可引進企業先進技術和新車型持續升級,促進專業可持續發展。
1+X證書制度是《國家職業教育改革實施方案》貫徹全國教育大會精神,以提升職業教育質量為主線,將“學歷證書”與“若干職業技能等級證書”有效銜接。實訓基地建設積極響應1+X證書制度,融入培養課程計劃、教學標準、教材大綱、設備標準、職業標準,實現工學一體化培養,努力實現專業與產業對接、課程與標準對接、教學與生產對接[13]。
發揮產業學院校企合作基地的優勢,將校企合作基地對社會開放,對區域內開設車路云技術相關專業的學校開放,校企合作開展課程開發、技術培訓,促進專業橫向發展,成為區域內智能網聯汽車公共實訓基地。基地建設完成以后協助學校進行申請自治區級示范實訓基地。將車路云技術教學實訓中心向社會開放,向群眾、中小學生普及車路云技術知識。因此,不但承擔了科普任務,同時也擴大了學校的社會影響和社會認可度。
為推進職業本科新能源汽車工程技術專業各項教學和學生理論實踐的穩步開展,應遵循按要求強化專業實訓室建設力度,為職業本科學生提供貼合實際工作的實訓場所,確保學生可以在實際訓練過程中強化自身對新能源汽車工程技術智能網聯方向知識的掌握力度。同時還應保證專業實訓室建設內容的合理性,突出理論知識與學生實踐操作的兼容性,根據企業需求,著手培養新能源汽車工程技術專業技能人才,為經濟社會發展貢獻力量[14]。
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Discussion on the Construction of Intelligent Network Automobile Training Room of New Energy Automobile Engineering Technology Specialty
NIU Wenxue, HE Dan, LIU Zhiqiang, LI Pan, ZHAO Yonglai
( Vocational and Technical College, Inner Mongolia Agricultural University, Baotou 014109, China ))
Striving for the improvement of degree system, we need to develop vocational education at the undergraduate level, which helps vocational education transition into type education. Professional undergraduate construction of new energy vehicle engineering technology, in addition to the study of theory major, we should pay more attention to the cultivation of students' vocational skills. Students need to be trained in new energy automobile training bases, especially the intelligent network automotive laboratory, which can better train students’ practical skills and improve students’ core competitiveness. The paper conducts preliminary exploration on the construction of vocational undergraduate new energy automotive engineering technology professional intelligent networks, which also provides a high-level training base construction plan, and a certain reference for vocational undergraduate colleges to build a high-level training base under current circumstances.
New energy automobile engineering technology specialty; Vocational undergraduate; Intelligent network; Training room; Construction scheme
G71
A
1671-7988(2022)24-142-07
G71
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1671-7988(2022)24-142-07
10.16638/j.cnki.1671-7988.2022.024.026
牛文學(1987—),男,講師,研究方向為汽車職業技術教育,E-mail:niuwenxue616@126.com。
內蒙古自治區高等教育學會課題研究項目“產業學院模式下汽車制造類應用型本科人才培養模式研究與探索”(NMGJXH-2022XZ132);內蒙古農業大學2021年學校教育教學改革研究重點項目“新形勢下汽車制造類職業本科人才培養模式研究與探索”(ZYXY202106);內蒙古農業大學職業技術學院2021年院級教育教學改革研究重點項目“新形勢下汽車制造類職業本科人才培養模式研究與探索”(202106YZDI03)。